Công nghệ phủ bề mặt bột siêu mịn

Bột siêu mịn (thường dùng để chỉ các hạt có kích thước hạt micron hoặc nanomet) có đặc điểm là diện tích bề mặt riêng lớn, năng lượng bề mặt cao và hoạt động bề mặt cao, do đó, nó có các đặc tính quang, điện và từ tuyệt vời mà nhiều loại bột khác khó sánh kịp. vật liệu số lượng lớn. , tính chất nhiệt và cơ học. Tuy nhiên, do hiệu ứng kích thước nhỏ, hiệu ứng kích thước lượng tử, hiệu ứng giao diện và bề mặt cũng như hiệu ứng đường hầm lượng tử vĩ mô của bột siêu mịn nên rất dễ kết tụ trong môi trường không khí và chất lỏng. Nếu nó không được phân tán, siêu mịn kết tụ Bột không thể duy trì đầy đủ các đặc tính cụ thể của nó. Cách hiệu quả nhất để phân tán bột siêu mịn là sửa đổi bề mặt của nó. Trong những năm gần đây, công nghệ biến đổi bề mặt bột đã trở thành một trong những công nghệ hot được mọi người chú ý. Trong số đó, sửa đổi lớp phủ bề mặt là một loại công nghệ sửa đổi bề mặt quan trọng. Lớp phủ, còn được gọi là lớp phủ hoặc lớp phủ, là phương pháp phủ bề mặt của các hạt khoáng chất bằng các chất vô cơ hoặc hữu cơ để đạt được sự biến đổi.

Hiện nay, có một số phương pháp phân loại công nghệ phủ bề mặt của bột siêu mịn theo các phương pháp khác nhau. Ví dụ, theo trạng thái của hệ thống phản ứng, nó có thể được chia thành: phương pháp phủ pha rắn, phương pháp phủ pha lỏng và phương pháp phủ pha khí; theo tính chất của vật liệu vỏ, nó có thể được chia thành: phương pháp phủ kim loại, phương pháp phủ vô cơ và phương pháp phủ hữu cơ; Các đặc tính của lớp phủ có thể được chia thành: phương pháp phủ vật lý và phương pháp phủ hóa học, v.v.

Phương pháp phủ pha rắn

1) Phương pháp cơ hóa

2) Phương pháp phản ứng pha rắn

Phương pháp phản ứng ở trạng thái rắn là trộn kỹ chất được phủ với muối kim loại hoặc oxit kim loại thông qua quá trình nghiền, sau đó trải qua phản ứng ở trạng thái rắn khi nung ở nhiệt độ cao để thu được bột phủ siêu mịn micro/nano.

3) Phương pháp năng lượng cao

Phương pháp phủ các hạt siêu mịn bằng các hạt năng lượng cao như tia cực tím, phóng điện corona và bức xạ plasma được gọi chung là phương pháp năng lượng cao. Đây là một công nghệ sơn tĩnh điện tương đối mới.

4) Phương pháp bọc polyme

Phủ một lớp chất hữu cơ lên bề mặt bột có thể tăng cường tác dụng chống ăn mòn, cải thiện khả năng thấm ướt và ổn định trong môi trường hữu cơ, đồng thời tăng cường khả năng điều tiết giao thoa trong vật liệu composite, bằng cách neo giữ các phân tử hoạt động hoặc phân tử sinh học và có chức năng sinh học.
5) Phương pháp sửa đổi vi nang

Sửa đổi phương pháp vi nang là phủ một lớp màng đồng nhất ở quy mô micron hoặc quy mô nano lên bề mặt của các hạt mịn để sửa đổi các đặc tính của bề mặt hạt.

Phương pháp phủ chất lỏng

Công nghệ phủ pha lỏng là đạt được lớp phủ bề mặt trong môi trường ẩm ướt thông qua các phương pháp hóa học. So với các phương pháp khác, nó có ưu điểm là quy trình đơn giản, chi phí thấp và dễ hình thành cấu trúc lõi-vỏ hơn. Các phương pháp pha lỏng thường được sử dụng bao gồm phương pháp thủy nhiệt, phương pháp kết tủa, phương pháp sol-gel, phương pháp tạo mầm không đồng nhất và mạ điện.

1) Phương pháp thủy nhiệt

2) Phương pháp sol-gel

3) Phương pháp kết tủa

Phương pháp kết tủa là thêm dung dịch muối kim loại của vật liệu phủ vào huyền phù nước của bột phủ, sau đó thêm chất kết tủa vào dung dịch để làm cho ion kim loại kết tủa và kết tủa trên bề mặt bột để đạt được bề mặt hiệu ứng lớp phủ.

4) Phương pháp tạo mầm không đồng nhất

5) Phương pháp mạ điện

Phương pháp mạ điện phân đề cập đến công nghệ mạ trong đó dung dịch mạ trải qua phản ứng oxy hóa khử tự xúc tác mà không có dòng điện bên ngoài và các ion kim loại trong dung dịch mạ trải qua phản ứng khử để trở thành các hạt kim loại lắng đọng trên bề mặt bột .

6) Phương pháp vi nhũ tương

7) Phương pháp keo tụ khác

lớp phủ hơi

Phương pháp phủ pha khí là sử dụng chất biến đổi trong hệ siêu bão hòa để tập trung trên bề mặt của các hạt để tạo thành một lớp phủ trên các hạt bột. Nó bao gồm lắng đọng hơi vật lý và lắng đọng hơi hóa học. Cái trước dựa vào lực van der Waals để đạt được lớp phủ hạt và lực liên kết giữa lõi và vỏ không mạnh; loại thứ hai sử dụng các chất khí để phản ứng trên bề mặt của các hạt nano để tạo thành các chất rắn lắng đọng để đạt được hiệu ứng phủ. Dựa vào liên kết hóa học.

Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, công nghệ sơn tĩnh điện sẽ được cải tiến hơn nữa và dự kiến sẽ điều chế được các hạt composite siêu mịn đa chức năng, đa thành phần và ổn định hơn, mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi hơn cho các hạt composite.